安徽省六安市舒城县龙河中学高二物理上学期第二次月考试题含解析

2022-2022学年安徽省六安市舒城县龙河中学高二（上）第二次月考物理试卷　一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分．）1．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个（　　）A．6.2×10﹣19CB．6.4×10﹣19CC．6.6×10﹣19CD．6.8×10﹣19C　2．两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　）A．B．C．D．12F　3．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（　　）A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大　4．如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1，和L2．不计三质点间的万有引力，则A和C的比荷（电量与质量之比）之比应是（　　）A．B．C．D．　5．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图为点电荷a，b所形成电场的电场线分布，以下几种说法正确的是（　　）A．a，b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量-14-\nB．a，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C．a，b为同种电荷，a的电荷量大小b的电荷量D．a，b为异种电荷，a的电荷量等于b的电荷量　6．如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　）A．粒子一定带正电B．粒子一定是从a点运动到b点C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D．粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度　7．两带电量分别为q和﹣q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（　　）A．B．C．D．　8．如图所示，在竖直放置的光滑绝缘的半圆形细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（　　）A．E=B．E=C．E=D．不能确定　9．有半径均为r的两个金属球，彼此距离为L，其中L远远大于球的半径r．它们都带正电荷，电荷量分别为Q1、Q2，则它们之间的静电力为（　　）A．B．C．D．-14-\n　10．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（　　）A．F1B．F2C．F3D．F4　　二．填空（每空4分，共12分）11．如图所示，金属板带电量为+Q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L．+Q在小球处产生的场强为　　　　　　+q在O点产生的场强为　　　　　　．　12．如图所示，QA=3×10﹣12C，QB=﹣3×10﹣12C，A、B相距6cm，在水平方向的外加电场作用下，A、B保持静止，且悬线均处于竖直方向，则A、B连线中点处的场强为　　　　　　．　　三．计算题（共4个小题38分）13．有两个完全相同的彼此绝缘金属球A、B，A球所带电荷量为q，B球所带电荷数为﹣q，问：如何能使A，B所带电荷量都为﹣．　14．如图所示，在一条直线上，分别放置着电荷量为QA=+3×10﹣9C、QB=﹣4×10﹣9C、QC=+3×10﹣9C的A、B、C三个点电荷，试求点电荷A受到的作用力．-14-\n　15．（12分）（2022秋•奎文区校级期中）用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10﹣2kg，所带电荷量为+2.0×10﹣8C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L=0.2m，（1）求这个匀强电场的电场强度大小（2）突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？（3）若将小球拉到竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小．　16．（12分）（2022秋•舒城县校级月考）如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的，求：（1）原来的电场强度为多大？（2）物块运动的加速度？（3）沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）　　2022-2022学年安徽省六安市舒城县龙河中学高二（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分．）1．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个（　　）A．6.2×10﹣19CB．6.4×10﹣19CC．6.6×10﹣19CD．6.8×10﹣19C考点：元电荷、点电荷．专题：电场力与电势的性质专题．-14-\n分析：元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，据此可正确解答．解答：解：电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，因此该带电量为电子电量e=1.6×10﹣19C的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的便是可能正确的数字，故ACD错误，B正确．故选：B．点评：本题是基础的题目，考查的就是学生对基本知识的应用情况，平时要注意提高应用所学知识解决实际问题的能力．　2．两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　）A．B．C．D．12F考点：库仑定律；电荷守恒定律．专题：计算题．分析：清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分．根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题．解答：解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为F′=k，所以两球间库仑力的大小为．故选C．点评：本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题．　3．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（　　）A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大考点：库仑定律；牛顿第二定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据库仑定律分析电荷间作用力的变化．根据牛顿第二定律分析加速度之比的变化．解答：解：因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．-14-\n故选：C．点评：本题中两球间存在斥力，引力逐渐减小，根据功能关系的判断速度变化，注意掌握牛顿第二定律的应用．　4．如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1，和L2．不计三质点间的万有引力，则A和C的比荷（电量与质量之比）之比应是（　　）A．B．C．D．考点：库仑定律；万有引力定律及其应用．专题：电场力与电势的性质专题．分析：B恰能保持静止，根据平衡条件列出等式．A、C做匀速圆周运动，根据受到的库仑合力提供向心力列出等式求解．解答：解：根据B恰能保持静止可得：k=kA做匀速圆周运动，根据A受到的合力提供向心力，k﹣k=mAω2L1，C做匀速圆周运动，k﹣k=mCω2L2，联立解得A和C的比荷（电量与质量之比）之比应是，故选C．点评：解决该题关键要能正确列出A、C做匀速圆周运动，提供的力等于需要的向心力．　5．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图为点电荷a，b所形成电场的电场线分布，以下几种说法正确的是（　　）A．a，b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量-14-\nB．a，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C．a，b为同种电荷，a的电荷量大小b的电荷量D．a，b为异种电荷，a的电荷量等于b的电荷量考点：电场线．分析：此题根据真空中点电荷的场强的表达式E=k和电场线的疏密含义，即电场线越密，电场越强，进行分析答题．解答：解：电场线是从正电荷出发，负电荷终止，由电场线的分布图可知a、b为异种电荷．又由公式k可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密．由图可知b的左侧侧电场线密，a的右侧电场线稀疏，故Qb＞Qa．即a的电荷量小于b的电荷量．故B正确．故选：B．点评：根据图象的细微区别寻找突破口，是我们必须掌握的一种解题技巧，例如根据两电荷之间电场强度是否为0判定是否是同种电荷，根据异侧电场线的疏密判定电荷量的大小．　6．如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　）A．粒子一定带正电B．粒子一定是从a点运动到b点C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D．粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度考点：电场线．分析：电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加．解答：解：A、带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左，所以此粒子为正电荷，故A正确；B、粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从从b点沿轨迹运动到a点．故B错误．C、由电场线的分布可知，电场线在c点的时候较密，所以在c点的电场强，则粒子在C点受到的电场力大，所以粒子在c点加速度一定大于在b点加速度，故C正确D、若粒子从c到a，该过程中电场力做正功，根据动能定理，动能增大，电势能减小，粒子在电场中c点的速度一定小于在a点的速度，故D错误故选：AC．-14-\n点评：本题是带电粒子的轨迹问题，关键要根据弯曲方向判断粒子所受电场力方向，然后再结合电场线的特点判定其他的方面即可．基础题目．　7．两带电量分别为q和﹣q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（　　）A．B．C．D．考点：电场的叠加．分析：结合等量异种电荷的电场线分布情况分析，电场线的疏密程度反映场强的大小，电场线的切线方向反映电场强度的方向．解答：解：由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小；故选A．点评：本题关键是结合等量异种电荷的电场线分布情况分析，也可以结合点电荷的电场强度公式列式求解．　8．如图所示，在竖直放置的光滑绝缘的半圆形细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（　　）A．E=B．E=C．E=D．不能确定考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：小球沿细管滑到最低点B过程中，电场力对小球不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒．小球到达B点时对管壁恰好无压力，则由重力和点电荷对的电场力的合力提供向心力，根据机械能守恒定律求出小球到达B点时的速度，再由牛顿第二定律求出场强的大小．解答：解：设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v．小球从A滑到B的过程，由机械能守恒定律得，mgR=mv2得到：v=小球经过B点时，由牛顿第二定律得：Eq﹣mg=m，将v=代入得：E=-14-\n放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小也为E=．故选：C点评：本题是机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用．对于圆周运动，常常不单独出题，会和动能定理、机械能守恒结合应用．　9．有半径均为r的两个金属球，彼此距离为L，其中L远远大于球的半径r．它们都带正电荷，电荷量分别为Q1、Q2，则它们之间的静电力为（　　）A．B．C．D．考点：库仑定律．分析：由于题中L远远大于球的半径r，满足带电体看做点电荷的条件，将题目中的数据直接代入库仑定律即可．解答：解：当两球相距为L时，且满足条件L＞＞r，两球能看成点电荷，所带的电量可以可知都处于球心处，所以电量间距等于L+2r，根据库仑定律，则有F=，故B正确，ACD错误．故选：B．点评：本题考查库仑定律的直接应用，只需正确代入公式即可求解，属基础题目．　10．如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（　　）A．F1B．F2C．F3D．F4考点：电场的叠加；库仑定律．专题：图析法．分析：对c球受力分析，受到a球的静电斥力和b球的静电引力，由于b球的带电量比a球的大，故b球的静电引力较大，根据平行四边形定则可以判断合力的大致方向．解答：解：对c球受力分析，如图-14-\n由于b球的带电量比a球的大，故b球对c球的静电引力较大，根据平行四边形定则，合力的方向如图；故选B．点评：本题关键分析出c球受到的各个静电力，然后根据平行四边形定则作图，从图象中可以判断合力的大致方向．　二．填空（每空4分，共12分）11．如图所示，金属板带电量为+Q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L．+Q在小球处产生的场强为　　+q在O点产生的场强为　　．考点：库仑定律；电场强度．分析：先对金属小球受力分析，受重力、细线的拉力、静电力，根据平衡条件求解出静电力F，根据公式E=求解+Q在小球处产生的场强；再根据公式E=求解+q在O点产生的场强．解答：解：对金属小球受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：F=mgtanθ故+Q在小球处产生的场强为：E=-14-\n根据点电荷的场强公式，+q在O点产生的场强为：E=故答案为：，．点评：本题以平衡问题为载体，着重考查了电场强度的定义公式和点电荷场强公式，注意区别．　12．如图所示，QA=3×10﹣12C，QB=﹣3×10﹣12C，A、B相距6cm，在水平方向的外加电场作用下，A、B保持静止，且悬线均处于竖直方向，则A、B连线中点处的场强为　52.5N/C　．考点：共点力平衡的条件及其应用；电场强度．分析：先对A球受力分析，根据平衡条件求解匀强电场的电场强度；然后对A、B连线中点处的电场根据矢量合成的规则进行合成即可．解答：解：对球A，受重力、拉力、向左的电场力（QA•E）和向右的库仑力，根据平衡条件，有：QA•E=||解得：E==N/C=7.5N/C在A、B连线中点处的电场强度为两个点电荷的电场和匀强电场的合成的，故：E总=EA+EB﹣E=||+||﹣E=+﹣7.5N/C=52.5N/C答：A、B连线中点处的电场强度的大小为52.5N/C．点评：本题关键是记住场强的定义公式和点电荷的场强公式，结合平衡条件、矢量合成法则进行分析，基础题目．　三．计算题（共4个小题38分）13．有两个完全相同的彼此绝缘金属球A、B，A球所带电荷量为q，B球所带电荷数为﹣q，问：如何能使A，B所带电荷量都为﹣．-14-\n考点：电荷守恒定律．分析：电荷在转化和转移过程中守恒，可以先是A球放电，采用半分法使A，B所带电荷量都为﹣．解答：解：A球所带电荷量为q，先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则电量平分，均为﹣；再次用手与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则A，B所带电荷量都为﹣．答：先用手与A球接触放电，再使A球与B球接触，则电量平分，均为﹣；再次用手与A球接触放电，再让A球与B球接触平分，则A，B所带电荷量都为﹣．点评：本题关键是根据电荷守恒定律并采用半分法改变电量，基础问题．　14．如图所示，在一条直线上，分别放置着电荷量为QA=+3×10﹣9C、QB=﹣4×10﹣9C、QC=+3×10﹣9C的A、B、C三个点电荷，试求点电荷A受到的作用力．考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据库仑定律的公式F=k求出两电荷间的库仑力，并依据矢量合成法则即可．解答：解：由于点电荷A处于点电荷B和C的电场中，所以A要同时受到B和C的两个库仑力的作用，因此，作用在点电荷A上的作用力应当是两个库仑力的合力．点电荷A分别受到点电荷B和C的库仑力FBA和FCA，受力分析，根据库仑定律有FBA=k=1.08×10﹣3NFCA=k=9.0×10﹣5N进行同一直线上的力的合成有FA=FBA﹣FCA=9.9×10﹣4N答：点电荷A受到的作用力大小为9.9×10﹣4N，方向由A指向B．点评：本题关键是记住库仑定律的公式，根据库仑定律的公式直接列式求解即可．　15．（12分）（2022秋•奎文区校级期中）用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10﹣2kg，所带电荷量为+2.0×10﹣8C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L=0.2m，-14-\n（1）求这个匀强电场的电场强度大小（2）突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？（3）若将小球拉到竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小．考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；库仑定律．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：（1）小球在电场中受重力、电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡求出匀强电场的电场强度大小．（2）剪断细线，小球受重力、电场力，根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向．（3）根据动能定理求出小球从竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小．解答：解：（1）根据共点力平衡得，qE=mgtan30°解得E=N/C．（2）突然剪断轻绳，小球受重力和电场力，初速度为零，做匀加速直线运动．．则加速度a=，与绳子拉力方向相反．（3）根据动能定理得，﹣0代入数据解得v=0.77m/s．答：（1）这个匀强电场的电场强度大小为．（2）小球做匀加速直线运动，加速度大小为m/s2．方向与绳子拉力方向相反．（3）小球拉到竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小为0.77m/s．点评：解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡和动能定理进行求解．　-14-\n16．（12分）（2022秋•舒城县校级月考）如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的，求：（1）原来的电场强度为多大？（2）物块运动的加速度？（3）沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）考点：动能定理的应用；牛顿第二定律．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）电场没有变化前，物体静止在斜面上，根据平衡条件求出原来的电场强度．（2）电场强度变化为原来的后，物体沿斜面向下做匀加速运动．分析受力，根据牛顿第二定律求出加速度．（3）根据动能定理求解沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小．解答：解　（1）对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，由平衡条件得：mgsin37°=qEcos37°，解得：E==．（2）当场强变为原来的时，小物块所受的合外力，F合=mgsin37°﹣qEcos37°=mgsin37°=0.3mg由牛顿第二定律得：F合=ma，代入数据解得：a=3m/s2，方向沿斜面向下．（3）由动能定理得：F合•l=mv2﹣0，即mgsin37°•l=mv2，解得：v=m/s．答：（1）原来的电场强度为．（2）物块运动的加速度大小为：3m/s2，方向沿斜面向下．（3）沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小为m/s．点评：物体平衡时，分析受力，作出力图，根据平衡条件求电场强度．涉及力在空间的积累效果时，优先考虑运用动能定理求速度．　-14-